SY/T 7880-2025 海上救援井钻井设计指南

ICS 75.020 CCS E 13

中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T 7880—2025

海上救援井钻井设计指南

Guidelines for offshore relief well drilling design

2025-12-18发布 2026—06-18实施

国家能源局发布

目次

前言 Ⅱ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 设计基础资料 2

5 救援井设计要点 2

5.1 救援井数量选择 2

5.2 井口位置选择 2

5.3 井眼连通 3

5.4 轨道设计与工具选择 3

5.5 井身结构及套管 4

5.6 钻头及钻具组合 4

5.7 钻井液 5

5.8 固井 5

5.9 压井 5

5.10 井控 6

5.11 作业装置选择 6

5.12 连通及压井作业注意事项 7

5.13 评估处置 7

5.14 风险分析 7

I

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由石油工业标准化技术委员会石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。

本文件起草单位：中海油研究总院有限责任公司、中海石油(中国)有限公司深圳分公司、中海油田服务股份有限公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司。

本文件主要起草人：耿亚楠、韦红术、岳家平、曹阳、李红星、苗典远、王名春、曾敏偲、任美鹏。

Ⅱ

1 范围

本文件规定了海上油气田救援井的钻井设计、装备和工艺要求。

本文件适用于在中华人民共和国的内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架，以及中华人民共和国管辖的其他海域内的海洋石油天然气救援井钻井设计。陆地及境外可参照使用。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 41029 石油天然气钻井海洋弃井作业规程

SY/T 5480

固井设计规范

SY/T 5724

套管柱结构与强度设计

SY/T 7377

钻井液设计规范

SY/T 7453

海洋钻井井控技术要求

SY/T7488

海洋丛式井组防碰及碰后处理要求

SY/T 7801

海上油气井完整性要求

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

事故井 accidental well

井喷失控后需被救援的目标井。

3.2

贴近法 bypass method

救援井的轨道近距离绕过事故井的方式，以确定两井的相对位置，降低救援井轨道与事故井轨迹两者的相对误差的方法。

3.3

贴近点 bypass point

在救援井连通事故井之前，为了确定两井相对位置，救援井近距离绕过事故井时，救援井与事故井相距最近的点。

3.4

切入角 approach angle

救援井与事故井连通前，救援井井眼切线与事故井井眼切线之间的夹角。

3.5

井眼连通 wellbore hydraulic communication

通过钻开、定向射孔、磨铣、压裂等技术手段实现救援井与事故井井眼的沟通，满足压井作业需求。

3.6

主动探测 active ranging

在救援井作业中，通过向事故井的铁磁构件(套管、钻杆等)施加可控物理激励(如电流、磁场、声波等),人为改变其信号特征，利用救援井携带的传感器测量激励信号在井间介质中的传播响应，经专用反演算法处理，实时获取两井间相对距离、方位及姿态的空间关系的方法。

3.7

被动探测 passive ranging

在救援井作业中，通过传感器接收事故井铁磁构件(套管、钻杆等)对地磁场的扰动信号，结合地质背景场模型与解释算法，推算两井间相对距离及方向的方法。

4 设计基础资料

4.1 作业海域环保方面的规定和要求。

4.2 事故井所在海域、油田、区块、井口坐标、深度参考点、目标层位、靶点坐标、井深及周边其他设施情况及位置描述。

4.3 事故井及救援井从泥线到目的层间的各层系名称、岩性、厚度和顶底界垂直深度，更新的地层压力和温度梯度等地质情况。

4.4 事故井的井场调查资料，包括但不限于所在井位的地质资料，季风、海流等气象资料及天气、 海况预报数据。

4.5 事故井事故经过、后果及影响。

4.6 事故井的轨迹数据、采用的测量标准及测量工具。

4.7 事故井井身结构和套管参数。

4.8 事故井钻具组合及钻杆参数情况。

4.9 事故井钻井液体系及性能参数。

4.10 事故井固井质量情况。

4.11 事故井井喷地层深度、孔隙度、渗透率、油气比、饱和压力、溢流流体类型、地层流体性质及井底压力。

4.12 事故井钻井设施、井口、井口压力、井口流量、无阻流量、溢油分布情况等。

4.13 邻近井作业及油气开采情况，如注水井、注气井、压裂井等井的情况。

4.14 国内外及作业地区类似救援井设计和作业案例。

5 救援井设计要点

5.1 救援井数量选择

宜对压井需求、连通风险、环境污染等因素进行综合评估，确定钻救援井的数量。

5.2 井口位置选择

5.2.1 宜利于简化井眼轨道设计和施工。

2

5.2.2 宜利于钻井平台就位、供应船停靠及避开海底管线，远离周边已有设施和其他可能干扰的区域。

5.2.3 救援井与事故井的距离宜选择在500m～1000m, 位于事故井的上风、上流或者侧风、侧流处，且在事故井井位调查区域内;宜避开浅层气、浅层流、断层及其他浅部地质灾害，如不在调查区内宜做井位调查或用已有资料编制调查报告以确保所选位置满足平台安全就位要求。

5.2.4 考虑事故井井喷流体性质，硫化氢等有毒有害物质浓度满足作业人员安全和环保部门要求。

5.2.5 考虑热辐射、燃烧扩散物对人员及设备的影响。

5.2.6 备选一个救援井井口位置，并对已选井位和备选井位做好地质地貌调查。

5.3 井眼连通

5.3.1 井眼连通点的选择

5.3.1.1 便于实施压井作业。

5.3.1.2 考虑探测工具的精度及测量模式。

5.3.1.3 考虑救援井轨道的切入角，切入角宜为3°~10°。

5.3.1.4 选择在事故井井斜角、方位角不变或变化小的位置。

5.3.1.5 宜选择在靠近喷出层位上方地层稳定、承压能力高的位置。

5.3.1.6 如考虑套管处连通，宜选在最下部套管鞋附近。

5.3.2 井眼连通方式的选择

5.3.2.1 救援井与事故井优先采用裸眼钻开、钻穿套管等直接方式连通;若无法直接连通，则考虑压裂、射孔等间接方式连通。

5.3.2.2 选择裸眼连通时，连通位置处宜在事故井的最大主应力方向上，以利于必要时压裂连通。

5.4 轨道设计与工具选择

5.4.1 救援井轨道

5.4.1.1 宜采用二维轨道设计，最大井斜角宜不大于45°。

5.4.1.2 宜采用贴近法设计，如图1和图2所示;如贴近法无法满足要求，可采用其他轨道设计方法。

5.4.1.3 贴近点后考虑救援井的探测工具的探测能力和提前连通的风险，救援井与事故井平行段轨道宜相距10m。

5.4.1.4 连通前的裸眼井段宜设计为稳斜段。

5.4.1.5 贴近点后满足轨道调整的需要，贴近点与连通点之间井段长度宜为300m～500m。

5.4.1.6 宜满足探测定位工具下入的要求。

5.4.1.7 救援井与邻井的防碰满足SY/T 7488的要求。

5.4.2 探测定位工具选择

5.4.2.1 考虑事故井的套管、落鱼、探测段、钻井液体系类型等因素对工具的影响。

5.4.2.2 宜考虑救援井和事故井井眼轨迹误差椭球。

5.4.2.3 宜考虑事故井套管或落鱼的剩余磁性。

5.4.2.4 根据探测工具的性能选择主动或被动探测工具，宜采用主动探测和被动探测相结合的探测方式。

3

救援井与事故井井眼间距离

事故井救援井

贴近点

连通点

切入角

储层

图 1 贴近 法示 意图

初始探测

贴近点并行跟踪

切入

斜深

图 2 贴近法连通过程

5.4.2.5 近距离探测时，宜选择被动探测工具。

5.5 井身结构及套管

5.5.1 宜在分析事故井井身结构的基础上优化救援井设计，利于安全快速钻井。

5.5.2 宜考虑连通点、连通方式及对最后一层套管的尺寸要求。

5.5.3 宜预留一层套管作为备用。

5.5.4 救援井的连通段井眼尺寸满足井控及安全实施压井作业的要求，宜采用与事故井段相同尺寸。

5.5.5 井身结构设计考虑井喷造成的地层压力变化。

5.5.6 宜考虑套管下深对探测仪器的影响。

5.5.7 最后一层套管下入考虑地层稳定及避免提前连通，连通井段裸眼长度宜为50m～100m。

5.5.8 套管强度校核满足SY/T 5724的要求，套管强度校核宜考虑连通及压井作业工况。

5.6 钻头及钻具组合

5.6.1 钻具组合尽量简单。

5.6.2 连通井段钻具组合安装被动探测工具，宜满足主动探测工具下入要求。

5.6.3 连通井段宜采用不装喷嘴的聚晶金刚石复合片( PDC) 钻头嘴。

5.6.4 宜选用近钻头随钻测量 (MWD) 工具或随钻陀螺工具。

5.6.5 宜选择带有伽马和电阻率测量的随钻测井工具，以便监测、对比地层变化。

5.6.6 根据地层可钻性和轨迹调整的需要，选择合适的导向工具。

5.6.7 宜采用随钻测ECD工具，实时监测环空压力。

5.7 钻井液

5.7.1 以事故井作业情况及救援井地质设计、钻井工程设计及其他相关资料为基础，并满足SY/T 7377的要求。

5.7.2 钻井液体系选择考虑探测工具的适用条件，在贴近和连通井段宜采用水基钻井液体系。

5.7.3 钻井液配方和性能参数充分考虑事故井的地质条件、地层特性、压力、温度、地层亏空等因素和工程要求。

5.7.4 根据事故井实钻最高地层孔隙压力确定救援井所需钻井液参数。

5.7.5 现场钻井液存储量宜满足2倍动态压井计算所需压井液体积，并满足现有钻井液密度提高不小于0.30 g/cm³钻井液所需要的材料。

5.7.6 若存在地层压漏风险，压井液中宜增加堵漏材料。

5.8 固井

5.8.1 固井设计和作业满足SY/T 5480的要求。

5.8.2 套管附件的选择和使用符合SY/T 5724的要求，最后一层套管采用双浮箍。

5.8.3 最后一层套管进行固井防窜压稳校核，并满足压稳要求;如需进行环空憋压候凝，确定加压值和加压时间。

5.8.4 钻穿套管鞋后进行地层承压试验，确保压井过程安全。

5.9 压井

5.9.1 宜采用动态压井的方法处理事故井的井喷失控。

5.9.2 压井设计参数包括压井排量、压井液密度、泵压、压井液体积、压井循环时间要求。

5.9.3 压井设计流程按照图3进行压井参数优选。

5.9.4 压井方案设计进行多相流计算。

5.9.5 压井泵压控制在备选设备允许的范围内。

5.9.6 压井排量和压井液密度以最少压井时间和最小压井液体积为目标进行优化设计。

5.9.7 压井液密度满足以下条件：

a) 救援井井底ECD小于破裂压力;

b) 宜不压漏事故井;

c) 在满足a)、b) 条件下，以密度较大为宜。

5.9.8 压井排量满足以下条件：

a) 在备选钻机钻井泵允许排量范围内;

b) 在不压裂地层的情况下，优选较大的压井排量;

c) 根据压井模拟结果，宜采用钻具与环空同时压井的方式;

d) 压井排量根据压井程序进行合理的变排量设计。

5.9.9 如果储层压力正常，当计算的压井液体积量过大，可以考虑前期利用海水动态压井。

预选压井液密度、压井排量

救援井连续泵入压井液

注意泵压变化，防止压漏地层

无气体返出时，循环、停泵

救援井套压为0 溢流速度为0

是

否

泵压、排量、液消耗量符合设备要求

模拟计算结束

图3压井参数设计流程

5.9.10 如果事故井的井喷流量过大，难以建立有效液柱时，可以在压井方案中加入一段高密度高黏度的钻井液。

5.9.11 如果采用水泥浆作为压井液使用时，选择合适的水泥浆体系，水泥浆稠化时间满足安全要求， 固井满足防窜压稳要求。

5.10 井控

5.10.1 宜考虑事故井的井身结构、套管强度、地层孔隙和破裂压力、使用的钻井液性能、喷出层位及深度、喷出流体性质、流量及压力等情况。

5.10.2 如有浅层地质灾害，宜制订防浅层地质灾害的措施。

5.10.3 井口装置和防喷器的温压等级及材质选择考虑事故井的地层压力、地层温度和流体性质。

5.10.4 井口装置和防喷器的尺寸、通径与救援井的套管柱结构和钻具组合相匹配。

5.10.5 采用水下井口的救援井进行井口稳定性分析。

5.10.6 其他井控设计按SY/T 7453的规定执行。

5.11 作业装置选择

5.11.1 宜满足钻井和压井作业需求，且以动员最快为原则。

5.11.2 考虑所在海域的水深，深水海域宜选择带动力定位的钻井装置。

5.11.3 可变载荷和空间能力满足压裂连通与特殊压井作业设备设施安装及作业需求。

5.11.4 钻井液储存能力及相应的循环、加重系统满足作业要求。

5.11.5 重点检验评估溢流监测和气体探测系统，液气分离器满足井涌处理量要求，优先选择可以安装两舷燃烧臂的钻井平台。

5.11.6 井口和井控设备的配置，除满足海上油气井作业常规井控要求外，宜考虑对事故井压裂连通

6

和动态压井的特殊要求。

5.11.7 宜满足救援井作业时最大人数要求。

5.12 连通及压井作业注意事项

5.12.1 根据工具的探测能力确定主动探测工具下人时机，宜在贴近点之前，两井间距30m 左右下入主动探测工具。

5.12.2 钻进过程中，记录井深、井斜角、方位角等钻井参数，做好椭圆误差分析，减小误差。

5.12.3 贴近过程中，根据工具的探测能力，选择下入近距离探测工具或被动探测工具进行并行跟踪。

5.12.4 按照井眼轨道设计保持救援井与事故井间距，关注井口返出，避免连通段之前碰撞。

5.12.5 根据井眼轨道和井身结构设计，下入套管并固井，保证良好的固井质量。

5.12.6 连通前按钻开油气层前进行井控检查，进行低泵速试验并填写压井施工单。

5.12.7 根据设计的连通方式进行连通，时刻关注钻井参数的变化，及时判断是否连通。

5.12.8 连通之后立即按照压井设计实施压井作业。

5.12.9 压井作业前检查压井设备及管线并试压，确保设备正常。

5.12.10 压井作业过程中，保持压井的连续性，加强安全管理，避免救援井发生井控事故。

5.12.11 压井结束后，检查事故井和救援井的情况，确定安全状态。

5.13 评估处置

5.13.1 若事故井具备压井后重入的条件，则重建事故井井口，完整性满足SY/T 7801的要求。

5.13.2 若事故井不具备压井后重入的条件，通过救援井对事故井进行封井。

5.13.3 对救援井和事故井进行评估利用。

5.13.4 弃井按照GB/T 41029的规定执行。

5.14 风险分析

除常规钻井风险外，重点考虑救援井连通、井筒完整性、压井、弃井等风险，并制订相应的技术对策。